基于约 3,600 颗恒星与褐矮星的全天 20 秒差距普查得出的初始质量函数

得益于来自 Gaia、地面巡天和 Spitzer 后续观测几乎完整的一套三角视差测定,现在可以对邻近天体进行完整的核算——从质量最高的白矮星前身星到低质量褐矮星。我们创建了一个以太阳为中心、半径为 20 秒差距的球体内天体的普查,并查阅已发表的文献以将每个双星或更高阶系统分解为各自的独立组件。结果是一个包含约 3,600 个独立恒星形成产物的体积受限普查,可用于测量恒星($<8 M_\odot$)和亚恒星($\gtrsim 5 M_{Jup}$)区间的初始质量函数。将我们得出的初始质量函数与先前的测量结果进行比较,发现在 $0.8M_\odot$ 以上具有良好的一致性,而在更低质量处存在差异。我们的 20 秒差距空间密度最佳拟合为四部分幂律,$\xi(M) = dN/dM \propto M^{-\alpha}$,其中高质量端($0.55 < M < 8.00 M_\odot$)的 $\alpha = 2.3$ 和中等质量端($0.22 < M < 0.55 M_\odot$)的 $\alpha = 1.3$ 为长期确立的值,但在更低质量端,我们发现 $0.05 < M <0.22 M_\odot$ 时 $\alpha = 0.25$,以及 $0.01 < M < 0.05 M_\odot$ 时 $\alpha = 0.6$。这意味着,作为质量递减函数的产率在低质量恒星/高质量褐矮星区间下降,随后在低质量褐矮星区间再次增加。在修正完整性后,我们发现目前恒星与褐矮星的数量比为 4:1,每个天体的平均质量为 0.41 $M_\odot$。